(57)【要約】【課題】  出力希望から駆動装置の実際目標出力変数が決定される、エンジンと、可変変速比を有する変速機とを含む駆動装置の運転方法を、燃料消費量が低減され、且つ自動車内に使用された場合にブレーキ摩耗が低減されるように改良する。【解決手段】  出力希望（４８）から駆動装置（１９）の実際目標出力変数（４６）が決定される、駆動装置（１９）の運転方法において、駆動装置（１９）は、エンジン（１２）と、可変変速機を有する変速機（１６）とを含む。目標出力変数が、少なくとも特定の出力希望において、変速機（１６）の実際変速比の関数である。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
出力希望（４８）から駆動装置（１９）の実際目標出力変数（４６）が決定される、エンジン（１２）と、可変変速比を有する変速機（１６）とを含む駆動装置（１９）の運転方法において、
目標出力変数（４６）が、少なくとも特定の出力希望（４８）において、変速機（１６）の実際の変速比の関数であること、
を特徴とする駆動装置の運転方法。
【請求項２】
変速比の前記関数が、出力希望（４８）の増大と共に、連続的に低減することを特徴とする請求項１に記載の運転方法。
【請求項３】
前記関数が、線形的または指数関数的に低減することを特徴とする請求項２に記載の運転方法。
【請求項４】
変速比が変化する間および変化後の少なくともいずれかにおいて、実際目標出力変数（４６）がより前の変速比に対応する値からよりあとの変速比に対応する終極目標出力変数（４２）の方向に変化する速度が、変化制限として、少なくとも一時的に制限されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の運転方法。
【請求項５】
前記変化制限が、低域フィルタ特性を有するフィルタにより行われることを特徴とする請求項４に記載の運転方法。
【請求項６】
より前の変速比に対応する実際目標出力変数（４６）がよりあとの変速比に対応する最小可能出力変数（３６）より小さいとき、実際目標出力変数（４６）が、はじめに変速比の変化により且つ変化制限なしに、よりあとの変速比に対応する最小可能出力変数（３６）に少なくともほぼ対応する中間値まで上昇されること、および
次に、実際目標出力変数（４６）が、変化制限により、前記中間値から、よりあとの終極目標出力変数（４２）の方向に上昇されること、
を特徴とする請求項４または５に記載の運転方法。
【請求項７】
出力希望（４８）が変化したとき、出力希望（４８）の変化とほぼ同じように実際目標出力変数（４６）が変化し、それに対して、変速比が変化したとき、実際目標出力変数（４６）が前記変化制限を受けるように、実際目標出力変数（４６）の変化制限が適合されていることを特徴とする請求項４ないし６のいずれかに記載の運転方法。
【請求項８】
実際目標出力変数（４６）の変化速度が、出力希望（４８）の変化速度と少なくともほぼ同じであることを特徴とする請求項６に記載の運転方法。
【請求項９】
実際目標出力変数（４６）が少なくとも第１の部分および第２の部分から形成され、この場合、前記第１の部分においては、前記第２の部分よりも出力希望（４８）がより強く考慮され、前記第２の部分においては、前記第１の部分においてよりも前記最小可能出力変数（３６）がより強く考慮され、前記第１の部分の変化制限が前記第２の部分の変化制限より小さいことを特徴とする請求項４ないし８のいずれかに記載の運転方法。
【請求項１０】
出力希望（４８）が少なくともほぼ最小であり、および／または特にブレーキ（２０）の操作により明確な低減要求または非作動化要求が存在するとき、前記変化制限が低減され、特に非作動化されることを特徴とする請求項４ないし９のいずれかに記載の運転方法。
【請求項１１】
変速比の変化後、および場合により変化前においては、制限された時間範囲（ｄｔ１）外において、前記変化制限が低減または非作動化されていることを特徴とする請求項４ないし１０のいずれかに記載の運転方法。
【請求項１２】
請求項１ないし１１のいずれかに記載の運転方法において使用するためにプログラミングされていることを特徴とするコンピュータ・プログラム。
【請求項１３】
請求項１ないし１２のいずれかに記載の運転方法において使用するためにコンピュータ・プログラムが記憶されていることを特徴とする内燃機関（１２）の操作／制御装置（２８）のための記憶媒体。
【請求項１４】
請求項１ないし１２のいずれかに記載の運転方法に使用するためにプログラミングされていることを特徴とする内燃機関（１２）のための操作／制御装置（２８）。
【請求項１５】
請求項１ないし１２のいずれかに記載の運転方法において使用するためにプログラミングされている操作／制御装置（２８）を有する、自動車（１０）のための内燃機関（１２）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、出力希望から駆動装置の実際目標出力変数が決定される、エンジンと、可変変速比を有する変速機とを含む駆動装置の運転方法に関するものである。
本発明は、コンピュータ・プログラムと、電気記憶媒体と、内燃機関のための操作／制御装置と、内燃機関とに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
冒頭記載のタイプの方法は市場から既知である。エンジンと、可変変速比を有する変速機とを有する駆動装置は、例えば現在の自動車において存在している。変速機として複数の走行段ないしギヤ段を有する変速機が使用される。出力希望は、例えば加速ペダルの角度位置により表わされてもよく、通常はトルク希望に対応する。目標出力変数は、自動車の車輪に作用すべき駆動装置の目標駆動トルクであってもよい。実際駆動トルクは、目標駆動トルクに基づいて対応の操作／制御により発生される。この場合、用語「出力希望」は、以下においては、希望出力ないし希望トルクのみならず、内燃機関の運転に影響を与えるその他の変数をも意味するものと理解される。
【０００３】
自動変速機においては、乗り心地の理由から、ある走行段またはギヤ段から他の走行段またはギヤ段への出力希望は、変化しない切換において、「切換衝撃」を回避するために、自動車の車輪における駆動トルクもまた変化しないことが望まれる。このために、この目的を達成するための方法がドイツ特許公開第４３３３８９９号に開示されている。ドイツ特許公開第４２０４４０１号もまた、ギヤ切換において切換衝撃が回避可能な方法を開示している。
【０００４】
しかしながら、特定の状況においては、この方法の当然の結果として、自動車ドライバの保持希望にもかかわらず、車両の運転のために必要とされる以上の出力が発生されることがある。この理由は、駆動装置の最小可能駆動トルクがあるギヤ段から他のギヤ段へジャンプ状に変化することにある。したがって、ギヤ切換においてトルク・ジャンプを完全に抑制したいとき、この最小可能駆動トルク（自動車のたいていの運転状況においては、ブレーキ・トルク）は達成可能ではない。言い換えると、ドライバが加速ペダルを踏まないときにおいても、切換が行われたのちにおいては、当然必要とされる以上の燃料が噴射される可能性がある。それにもかかわらず、ドライバが希望どおりにブレーキ作動させるために、ドライバはブレーキを操作しなければならず、これは一方でブレーキの摩耗を上昇させることになる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の課題は、燃料消費量が低減され、自動車内に使用された場合にブレーキ摩耗が低減されるように改良された駆動装置の運転方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によれば、この課題は、出力希望から駆動装置の実際目標出力変数が決定される、エンジンと、可変変速比を有する変速機とを含む駆動装置の運転方法において、目標出力変数が、少なくとも特定の出力希望において、変速機の実際変速比の関数であること、により解決される。それに対応して、設定の課題は、コンピュータ・プログラムと、内燃機関の操作／制御装置のための電気記憶媒体と、内燃機関のための操作／制御装置と、特に自動車のための内燃機関とにおいて解決される。
【発明の効果】
【０００７】
本発明による方法においては、特定の出力希望において、実際にはたいていの場合きわめて小さい出力希望において、目標出力変数が実際変速比の変化に基づいて変化することが許容される。この駆動装置の運転状況においては、これが確かに乗り心地を悪化させることがあるが、駆動装置のユーザによりこれが希望されるとき、最小可能目標出力変数が可能であることが保証される。エンジンの運転の場合、このようにしてエネルギーが節約され、自動車内に駆動装置を使用する場合、さらにブレーキが保護される。
【０００８】
更に、本発明の有利な変更形態が開示されている。
はじめに、変速比の関数関係が、出力希望の増大と共に連続的に低減することが提案される。これにより、駆動装置の操作特性の比較的大きなジャンプ状変化が阻止される。特に自動車の場合、これにより操作が簡単になる。
【０００９】
具体的な変更態様において、さらに、関数が線形的または指数関数的に低減することが提案される。線形関数はプログラム・テクニック上その処理が簡単である。関数の指数関数的低減は、最小出力希望において、最小可能出力変数によっても運転を確実に可能にするが、既に僅かに上昇されている出力希望においては、明らかな乗り心地の改善を提供する。
【００１０】
本発明による方法の特に有利な形態は、変速比が変化する間および／または変化後に、実際目標出力変数が、より前の変速比に対応する値から、よりあとの変速比に対応する終極目標出力変数の方向に変化する速度が、少なくとも一時的に制限されていること（変化制限）を特徴とする。これにより、目標出力変数がきわめて強く変速機の実際変速比の関数であるような運転状況においても、駆動装置の運転における乗り心地が著しく改善され、その理由は、常にこれが物理的に可能であるとき、目標出力変数のジャンプ状変化が低減されるか、または完全に除去されるからである。したがって、本発明による方法においては、出力希望に対する目標出力変数の特性曲線は、好ましくないコーナー（勾配の不連続性）をもたず、低温で且つ著しく摩擦の大きいエンジンにおいても、また高温エンジンにおいても、配量特性はほぼ同じである。配量特性は、変速機の現在使用されている変速比とはほとんど無関係であり、また駆動装置の可能なブレーキ・トルクは最適に利用される。
【００１１】
具体的な変更態様において、さらに、特に低域フィルタ特性を有するフィルタにより、変化制限が行われることが提案される。このようなフィルタは、プログラム・テクニック上その処理が簡単であり、且つフィルタ・パラメータが自由にアドレス可能なとき、実際運転状況に適合されたフィルタ特性形態を可能にする。
【００１２】
さらに、より前の変速比に対応する実際目標出力変数がよりあとの変速比に対応するさ最小可能出力変数より小さいとき、実際の目標出力変数が、はじめに、変速比の変化により且つ変化制限なしに、よりあとの変速比に対応する最小可能出力変数に少なくともほぼ対応する中間値まで上昇されること、および、次に、実際目標出力変数が、変化制限により、中間値から、よりあとの終極目標出力変数まで上昇されることが提案される。即ち、この方法変更態様においては、駆動装置の特定の運転状況において目標出力変数のジャンプ状変化が許容される。しかしながら、この場合、ジャンプ高さは物理的に必要な大きさに制限される。中間値と、よりあとの変速比に対応する終極目標出力変数との間の差は、制限された変化速度を用いて橋渡しされる。したがって、場合により乗り心地を低下させる冒頭記載の手段は、本発明により可能な燃料節約を達成するために必ず必要な最低の大きさに制限される。
【００１３】
出力希望が変化したとき、出力希望の変化とほぼ同じように実際目標出力変数が変化し、それに対して、変速比が変化したとき、実際目標出力変数が変化制限を受けるように、実際目標出力変数の変化制限が適合されているときもまた、それは特に好ましい。これに対しては、実際目標出力変数もまた実際の出力希望に対応して変化することが基礎となっている。本発明により、出力希望の高い動特性においては、出力希望の高い動特性における実際目標出力変数の変化制限が出力希望の小さい動特性を有する運転状況よりも低減され、しかも変速比の可能な変化とは無関係に低減されることにより、実際目標出力変数の対応する高い動特性もまた許容される。したがって、出力希望が一定であるかまたはきわめて緩やかに変化するとき、変速比の変化において駆動装置の運転における乗り心地が保持され、同時に、高い動特性の出力希望、例えば加速ペダルの急速な踏込みまたは加速ペダルの急速な解放において、示された出力希望の自発的な変換が可能にされる。
【００１４】
実際目標出力変数の変化速度が出力希望の変化速度と少なくともほぼ同じであるとき、それは特に好ましく、その理由は、このとき、各運転状況において、変速比の変化とは無関係に、出力希望が目標の出力変数の形成に関して優先性を有するからである。
【００１５】
本発明による方法を実行するための有利な可能性は、実際目標出力変数が少なくとも第１の部分および第２の部分から加算により形成され、この場合、第１の部分においては、第２の部分よりも出力希望がより強く考慮され、第２の部分においては、第１の部分においてよりも最小可能出力変数がより強く考慮され、第１の部分の変化制限が第２の部分の変化制限より小さいことにある。これはプログラミングを簡単にし、このことは、実際目標出力変数が出力希望の変化に比較的自発的に追従可能なようにすること、およびそれにもかかわらず変速比が変化したときに実際目標出力変数のジャンプ状変化が低減されるかまたは完全に阻止されることを可能にする。
【００１６】
特に、自動車内に駆動装置を使用するときに特に有利な本発明による方法の形態は、出力希望が少なくともほぼ最小であり、および／または特にブレーキの操作により明確な低減要求または非作動化要求が存在するとき、変化制限が低減され、特に非作動化されるように設計されている。これにより、最小出力希望またはブレーキ希望が、基本的に最大に変換されることが保証される。これにより、特に顕著な燃料節約が達成される。
【００１７】
基本的に、普通のエンジンの最小可能出力変数は、内部摩擦が上昇するためにその回転速度と共に上昇する。回転速度が動的且つ連続的に変化したときに、変化制限により実際目標出力変数がそれ自身希望された終極目標出力変数から好ましくない偏差を形成することを阻止するために、変速比の変化後および場合により変化前においては、制限された時間範囲外において、変化制限が低減または非作動化されていることが提案される。即ち、言い換えると、変化制限ないしフィルタリングは、時間的に切換過程に近いときにのみ作動される。
【００１８】
本発明の特に好ましい実施態様を、以下に添付図面により詳細に説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
図１において、自動車全体は参照符号１０を有している。自動車１０は、内燃機関１２として形成されたエンジンを含み、エンジンによりクランク軸１４が回転される。クランク軸１４は変速機１６と結合され、変速機１６は、自動車１０の車輪１８を駆動するが、ここでは車輪１８の１つのみが示されているにすぎない。エンジンおよび変速機は、駆動装置１９の一部である。車輪１８にはブレーキ２０もまた作用する。
【００２０】
内燃機関１２の種々の実際運転パラメータは、例として示されているセンサ２２により測定される。センサ２２には、例えば内燃機関の実際の運転パラメータが関連する。変速機１６は自動多段変速機であり、即ち、変速段は相互に変速比が異なっている（ここでは、これは、図示されていない無段に調節が可能な変速機と同様に、用語「可変変速比」として包括される）。実際の変速段は変速機センサ２４により検出される。走行速度は、車輪１８において速度センサ２６を介して測定される。
【００２１】
自動車１０および駆動装置１９の運転は、操作／制御装置２８により操作／制御される。操作／制御装置２８は複数の記憶媒体を含み、これらの記憶媒体に自動車１０を操作／制御するためのコンピュータ・プログラムが記憶されている。操作／制御装置２８は、特にセンサ２２、変速機センサ２４、および速度センサ２６から入力信号を受け取る。さらに、加速ペダル３０並びにブレーキ・ペダル３２の位置が操作／制御装置２８に伝送される。走行速度制御３４の入力信号もまた、操作／制御装置２８に伝送される。このとき一方で、操作／制御装置２８は、内燃機関１２、変速機１６、ブレーキ２０をそれに対応して操作する。
【００２２】
特定の出力希望は、加速ペダルの対応の操作により、または走行速度制御手段３４の特定の信号により示される。加速ペダル３０が操作されていないときには出力希望は０％であり、加速ペダル３０が完全に踏み込まれているときには出力希望は１００％である。この場合、いわゆる内部トルクが想定され、内部トルクは内燃機関１２のピストン上にかかる平均ガス力に対応し、これがトルクに変換される。この内部トルクから、損失トルク（摩擦、給気交換、付属機器）を差し引いて、「クラッチ・トルク」が得られる。
【００２３】
最小内部トルクは、例えばアイドリング制御の制御アルゴリズムから得られる。回転速度が高いとき、最小内部トルクは０となり、回転速度の低下と共に最小内部トルクは上昇し且つアイドリング制御が作動している場合、内燃機関１２の回転速度がアイドル目標回転速度に等しいときには、最小内部トルクは正確に損失トルクに対応する。
【００２４】
ここで、加速ペダル３０により示される出力希望が０％の値を有し、同時に自動車１０が（例えば、下り坂道の区間で）加速しているとき、これは、内燃機関１２が自動車１０により「牽引される」ことを意味する。即ち、燃焼により、内燃機関１２が摩擦および付属機器によって「消費する」よりも少ないトルクが供給されるだけでよい。この結果、内燃機関１２は、車輪１８に負の駆動トルク、即ちブレーキ・トルクを発生することになる。このブレーキ・トルクは、図２において、自動車１０の速度に対して曲線３６として示され且つ最小可能駆動トルクとも呼ばれる。
【００２５】
図２から、曲線３６が特定の速度ｖにおいてジャンプを有していることがわかる。これは、ここに変速機１６の切換点が想定されることにより存在する。変速機１６の正確な切換点は、低いギヤ段からより高いギヤ段への切換およびその逆の切換の間のヒステリシスに基づいて変化することがある。自動車１０の速度が一定の場合、切換過程に基づいて内燃機関１２のクランク軸１４の回転速度が変化し、これにより、変速機１６のギヤ切換において、最小可能駆動トルクもまた変化する。図２における他の曲線３８は、内燃機関１２が全負荷の場合における最大可能駆動トルクおよびそれぞれの最大回転速度までのギヤ段の最大惰性回転を表わす。
【００２６】
内燃機関１２から出力されるべき駆動トルクを操作／制御するために、以下に簡単に「目標トルク」としてのみ表わされる目標値が形成される。本来の目標値は「実際目標トルク」として表わされる。これはきわめて正確には「終極目標トルク」に対応すべきものであり、場合によってはこれと同じものである。１００％の出力希望においては、終極目標トルクは、最大可能駆動トルク３８の頂点を通って形成される包絡線に対応する。この包絡線は、図２において符号４０を有している。
【００２７】
０％の出力希望においては、終極目標トルクは最小可能駆動トルク３６に対応している。０％より大きい出力希望においては、終極目標トルクは最小可能駆動トルク３６とこの実施例における包絡線４０との間で線形に目盛られる。図示されていない実施例においては、目盛は指数関数的である。したがって、５０％の出力希望に対して、図２に、簡単に、制限された速度範囲に対してのみ一点鎖線の曲線４２として示されているような終極目標トルクが得られる。ギヤ切換において発生する終極目標トルク４２のジャンプは、大きい出力希望においては小さい出力希望においてよりも小さく、即ち言い換えると、終極目標トルクないしこれに従属する実際目標トルクと変速比との関数関係は出力希望の上昇と共に低下する。
【００２８】
冒頭記載のように、内燃機関の出力は実際の目標トルクに基づいて設定され、実際目標トルクは、一方で、終極目標トルクに対応すべきものである。ギヤ切換において終極目標トルクがジャンプしたとき、乗り心地を悪化させる自動車１０の加速衝撃が与えられることがある。しかしながら、自動車１０の運転におけるこのような加速衝撃を阻止可能な終極目標トルクの完全な平滑化は、特に０％の出力希望における最小可能駆動トルクの曲線３６が、ある範囲においてのみ達成可能であり（図２の曲線４４参照）、この結果、０％の出力希望において内燃機関１２からきわめて大きな駆動トルクが必要とされ、即ちこれが不必要な燃料を消費することになるという欠点を有している。これを補償するために、ユーザはこのような運転状況において、ブレーキ・ペダル３２を操作しなければならず、これがブレーキ２０の好ましくない摩耗を形成することになろう。
【００２９】
したがって、図示されていない実施例において、０−１５％の出力希望範囲内で、終極目標トルクないしこれと同じ実際目標トルクは、直接最小および最大可能駆動トルク（図２における曲線３６および４０）の間に目盛られ、即ちギヤ切換におけるトルク・ジャンプは許容される。１５％以上の出力希望においては、自動車１０の所定の速度において、変速機１６の投入ギヤ段とは無関係で且つその間にトルク・ジャンプを有しない終極ないし実際目標トルクが設定される。
【００３０】
これに対する代替態様は、ここで図３−図１２により詳細に説明される方法である。この方法においては、終極目標トルクは、０−１００％の出力希望の全範囲内において、曲線４２に対応する図２の線形目盛によって得られる。実際目標トルクは、所定の、以下に詳細に説明される方法で、終極目標トルクに追従される。
【００３１】
しかしながら、この場合、プログラム・テクニック上の処理において、終極目標トルクの明確な決定および実際目標トルクの制御技術的意味における「追従」は必要ではないことに注目すべきである。終極目標トルクは実際には単なる「仮想」値であってもよく、通常の場合、実際目標トルクはこの「仮想」値に対応するものである。
【００３２】
図３に、出力希望（曲線４８、直線の目盛線）が一定の５％の値を有し、また時点ｔ１で変速機１６がより低いギヤ段からより高いギヤ段に切り換わった、内燃機関１０の運転状況が示されている。最小可能駆動トルクの曲線は同様に符号３６を有し、出力希望に対応して線形に目盛られた終極目標トルクの曲線は符号４２を有している。実際目標トルクの曲線は符号４６を有している。
【００３３】
時点ｔ１のギヤ切換前における終極目標トルク４２の値ＭＺ１は実際目標トルク４６の値ＭＳ１と同じであること、および両方の値がギヤ切換後における最小可能駆動トルクの値ＭＭＩＮ２より小さいことがわかる。この場合、時点ｔ１のギヤ切換において、実際目標トルク４６は、ジャンプ状に値ＭＭＩＮ２まで上昇される。それに続いて、目標トルク４６は、次第に且つ漸近的に、ギヤ切換後に適用される終極目標トルク４２の値ＭＺ２に近づけられる。これは、低域フィルタ特性を有するフィルタにより行われる。即ち、フィルタにより、実際目標トルク４６が、変速機１６の変速比の変化において、より前の値ＭＳ１からよりあとの値ＭＺ２へ変化する速度が、少なくとも一時的に制限される。これは略して「変化制限」とも呼ばれる。
【００３４】
図４は類似のケースを示すが、ここでは出力希望はより高く１０％である。この場合も、時点ｔ１のギヤ切換前においては、終極目標トルク４２および実際目標トルク４６は同じ値ＭＺ１ないしＭＳ１であり、この値は、ギヤ切換後における最小可能駆動トルク３６の値ＭＭＩＮ２より僅か小さいにすぎない。したがって、実際目標トルクの曲線４６のジャンプはきわめて小さく行われるにすぎず、実際目標トルク４６の終極目標トルクの値ＭＺ２への上昇の大部分は、制限された、フィルタ特性により設定された速度で漸近的に行われる。
【００３５】
さらに、より高い１５％の出力希望４８を有する自動車１０のさらに他の運転状況が図５に示されている。このような出力希望においては、時点ｔ１のギヤ切換前における実際目標トルク４６ないし終極目標トルク４２の値ＭＳ１およびＭＺ１はギヤ切換後における最小可能駆動トルク３６の上方に位置している。即ち、時点ｔ１のギヤ切換において、実際目標トルク４６のジャンプ状変化は本来もはや行われない。その代わりに、ギヤ切換後における実際目標トルク４６は終極目標トルク４２の新たな値ＭＺ２へ完全に漸近的に「近づけられる」。図３−図５から、出力希望がきわめて小さい場合、ギヤ切換において、最小可能駆動トルク３６のジャンプ状変化により実際駆動トルク４６が著しく大きい変化を受けることがわかる。しかしながら、出力希望４８が予めある程度より高い場合には、このようなジャンプ状変化が低減されるかまたは完全に除去されることさえある。
【００３６】
図６は、より高いギヤ段からより低いギヤ段へのギヤ切換のケースを示し、しかも出力希望４８は５％で一定である。時点ｔ１のギヤ切換前においては、終極目標トルクおよび実際目標トルクの２つの曲線４２および４６は同じ値ＭＺ１ないしＭＳ１に位置し、この値は最小可能駆動トルク３６の値ＭＭＩＮ１より多少大きくなっている。ギヤ切換において、終極目標トルク４２は新たな値ＭＺ２へジャンプ状に低下する。これに対して、曲線４６に対応する実際目標トルクは、フィルタリングに基づいて、終極目標トルク４２の値ＭＺ２に漸近的に接近する。
【００３７】
図７は類似のケースを示すが、このケースにおいては出力希望は０％の一定の値を有している（即ち、加速ペダル３０は操作されず且つ走行速度制御手段３４は遮断されている）。このような運転ケースにおいては、終極目標トルク４２は最小可能駆動トルク３６と同じに推移する。時点ｔ１のギヤ切換前においては、実際目標トルク４６は同様に最小可能駆動トルク３６と同じであり、一方、ギヤ切換後においては、フィルタリングされて終極目標トルク４２の新たな値ＭＺ２へ漸近的に接近するであろう（破線曲線４６′）。これは確かに乗り心地の観点から好ましいが、より高いギヤ段からより低いギヤ段への切換直後において、内燃機関１２は自動車１０ユーザの出力希望０％に対応するよりも高い駆動トルクを発生することになる。
【００３８】
したがって、出力希望４８が０％の場合においては、フィルタリングにより作用される、実際目標トルク４６の変化速度の制限（変化制限）は非作動とされる。この結果、この場合、実際目標トルク４６は終極目標トルク４２と同じとなる（実線曲線４６）。ブレーキ・ペダル３２が操作されているときもまた、フィルタリングによる、実際目標トルク４６の終極目標トルク４２への「接近」は非作動とされる。
【００３９】
図８に、より低いギヤ段からより高いギヤ段への時点ｔ１のギヤ切換直後において出力希望４８が時点ｔ２に多少低減され、且つ時点ｔ３に再び元の値に上昇される、自動車１０の運転状況が示されている。前の線図において説明された運転状況と同様に、実際目標トルク４６は、ギヤ切換後において、終極目標トルク４２の値ＭＺ２に漸近的に「近づけられる」。
【００４０】
しかしながら、実際目標トルク４６は、時点ｔ２に、遅れなく、低減されたユーザの出力希望４８に応答し、また時点ｔ３に、同様に遅れなく、再び上昇されたユーザの出力希望４８に応答することもまたわかる。これは、実際目標トルク４６が２つの加算部分から形成されることにより可能とされる。第１の部分はフィルタリングされず且つ本質的に出力希望４８のみの関数である。第２の部分は変化制限ないしフィルタリングを受け且つ特に切換時においてジャンプ状に変化する最小可能駆動トルク３６を考慮している。加算部分の詳細な説明はのちに行う。
【００４１】
図９には図８に類似の状況が示され、この場合、出力希望４８は時点ｔ２に図８においてよりも強く約２−３％に戻される。これによりギヤ切換後においてなお上昇しつつある実際目標トルク４６は急激に低下し、しかもギヤ切換後において値ＭＭＩＮ２を有する最小可能駆動トルク３６まで低下する。この結果、出力希望４８の低減においてある種の「アイドリング」となり、即ちこのある種の「アイドリング」において、出力希望４８がリセットされたにもかかわらず実際目標トルク４６はそれ以上低減されず、その理由は、実際目標トルク４６が、最小可能駆動トルク３６の値ＭＭＩＮ２により制限されるからである。
【００４２】
時点ｔ３に出力希望が０％に低下されたとする。それに対応して、終極目標トルク４２もまた最小可能駆動トルク３６の値ＭＭＩＮ２に低下する。実際目標トルク４６もまたこの値に低下する。時点ｔ４に０％の出力希望が再び約２％に上昇されたとする。それに対応して終極目標トルク４２は値ＭＺ４に上昇する。既に図８により示されたように、出力希望の上昇は直接変換される。したがって、時点ｔ４において、実際目標トルク４６もまた再び上昇する。上昇の時点ｔ４において、実際目標トルク４６および終極目標トルク４２は同じ値即ち最小可能駆動トルク３６の値ＭＭＩＮ２を有しているので、時点ｔ４の後においては、実際目標トルク４６の終極目標トルク４２への漸近的接近はもはや行われない。したがって、２つの曲線４２および４６は同じ線図を示す。
【００４３】
図９よりもさらに複雑な自動車１０の他の運転状況が図１０に示されている。２０％の一定出力希望において、時点ｔ１において、より低いギヤ段からより高いギヤ段に切り換えられたとする。これにより、終極目標トルク４２は値ＭＺ１から値ＭＺ２に上昇する。時点ｔ１以降、実際目標トルク４６はフィルタリングにより新たな終極値ＭＺ２の方向に漸近的に上昇される。実際目標トルク４６が上昇している間にさらに、時点ｔ２において、出力希望が急激に３％に低減されたとする。それに対応して、終極目標トルク４２は新たな値ＭＺ３に低下する。実際目標トルク４６もまたそれに対応して低下するが、その最小値は、ギヤ切換後において値ＭＭＩＮ２を有する最小可能駆動トルク３６により制限される。
【００４４】
時点ｔ３−ｔ９は、出力希望の時間線図を与える曲線４８の他の頂点を示し、この場合、示されている出力希望は常に０％より大きい。出力希望４８の変化は、その結果として、直ちに実際目標トルク４６を対応変化させること、および出力希望４８の変化とは無関係に実際目標トルク４６が常にさらに終極目標トルク４２に接近することがわかる。
【００４５】
上記の図３−図１０に説明された運転状況においては、自動車１０の速度が注目する時間区間の間ほぼ一定であるという簡単なケースが想定されてきた。最小可能駆動トルクの曲線３６は、この場合、それぞれの時点ｔ１に、あるギヤ段から他のギヤ段への切換時においてのみ変化する。しかしながら、図２から明らかなように、最小可能駆動トルク３６は、変速機１６の実際変速比ないし実際ギヤ段の関数であるのみならず、クランク軸１４の回転速度ないし自動車１０の速度の関数でもある。しかしながら、この関数は、定常的でジャンプ状ではない。図１１の線図においてはこの影響もまた考慮されている。
【００４６】
図１１に、一定の出力希望４８において自動車１０が一様に減速され、時点ｔ１において、切換過程の手動操作により、より低いギヤ段からより高いギヤ段に切り換えられる運転状況が示されている。しかしながら、基本的な過程は、例えば速度が上昇する場合においても同様に適用される。時点ｔ２−ｔ６は、同様に、出力希望を与える曲線４８の頂点を示す。破線で示された曲線４６′は、フィルタリングないし変化制限が常に作動されたときに設定されるであろう実際目標トルク４６を示す。
【００４７】
実際目標トルク４６のフィルタリングないし変化制限は、速度変化によって行われる最小可能駆動トルク３６の連続的な変化においても作用し、この結果、曲線４６′は終極目標トルクの曲線４２に接近せず、むしろ曲線４２から離れていくことがわかる。この理由から、時点ｔ１のギヤ切換においてはフィルタリングないし変化制限が作動されるが、これは時間区間ｄｔ１の間においてのみ作動しているにすぎない。この時間区間後においては、移行過程ｄｔ２の間にフィルタの時定数は値１に移行され、これはフィルタを次第に非作動化することに対応する。したがって、この移行時間区間ｄｔ２の間に、実線で示された実際目標トルク４６は、終極目標トルクの曲線４２に接近し且つ移行時間区間ｄｔ２の終了と共に曲線４２と同じになる。
【００４８】
図１１の曲線４６に対応する実際目標トルクを決定するための具体的なアルゴリズムを以下に説明する。
図２の曲線４０に対応する最大可能駆動トルクは、次式から得られる。
【００４９】
【数１】
2006017120.tif 000003
【００５０】
Ｐ＿Ｍａｘは、定格回転速度におけるエンジンの最大供給可能出力である。Ｐ＿Ｍａｘは、例として次式で表わされる。
【００５１】
【数２】
2006017120.tif 000004
【００５２】
項Ｐ＿Ｉｎｎｅｎ＿Ｍａｘは、内燃機関１２の最大内部トルクであり、項Ｐ＿ｖｅｒｌは、内燃機関１２の定格回転速度ｎ＿ｎｅｎｎの関数としての損失トルクである。他方で、定格回転速度ｎ＿ｎｅｎｎは、内燃機関１２がその最大出力を供給するときの回転速度である。損失動力Ｐ＿ｖｅｒｌは、次式により計算される。
【００５３】
【数３】
2006017120.tif 000005
【００５４】
項Ｐ＿ｒｅｉｂは、内燃機関１２の摩擦動力並びに給気切換損失を考慮する。Ｐ＿Ｎｅｂｅｎは、内燃機関１２の付属機器による動力需要を考慮し、Ｐ＿ｐｕｍｐは、ポンプ損失に基づく動力需要を考慮する（したがって、全負荷においてはＰ＿ｐｕｍｐは、通常の場合約０に等しい）。
【００５５】
図１１の曲線３６に対応する最小可能駆動トルクＭＭＩＮは、次式により計算される。
【００５６】
【数４】
2006017120.tif 000006
【００５７】
係数ｉにより、変速機１６の実際変速比ないし実際ギヤ段が考慮される。項ｍｉｍｉｎは、既に上で詳細に説明されているように、内燃機関１２の最小内部トルクを示す。しかしながら、式（４）内に使用される摩擦トルクは、内燃機関１２のクランク軸１４の定格回転速度に関するものではなく、実際回転速度ｎに関するものである。項Ｐ＿ｐｕｍｐにより、吸気管内圧力と排気管内圧力との間の圧力差の関数であるポンプ損失が考慮される。項Ｐ＿Ｎｅｂｅｎは、付属機器に基づく損失を考慮する。
【００５８】
実際目標トルク４６は、次式により２つの加算項から計算可能である。
【００５９】
【数５】
2006017120.tif 000007
【００６０】
項ｍｒｐｅｄは、図３−図１１の線図内の曲線４８に対応する出力希望に対応する。加速ペダルが操作されていない場合、出力希望は０の値を有し、加速ペダルがいっぱいに踏み込まれている場合、出力希望は１００％の値を有している。既に上で何度も説明されたように、希望の特性を発生させるために、その間に任意の目盛が必要となる。項Ｍ＿Ｈｕｂは、次のように計算可能である。
【００６１】
【数６】
2006017120.tif 000008
【００６２】
式（５）内の第２の加算項Ｍ＿Ｆｕｓｓは、次のように計算可能である。
【００６３】
【数７】
2006017120.tif 000009
【００６４】
ここで、
【００６５】
【数８】
2006017120.tif 000010
【００６６】
【数９】
2006017120.tif 000011
【００６７】
式（５）内の加算項Ｍ＿Ｆｕｓｓは、０％の出力希望における実際目標トルク４６を示す。加算項Ｍ＿Ｆｕｓｓは、係数ａを考慮して形成され、係数ａは、値０を有するときに無限のフィルタ時定数を形成し、値１を有するときにフィルタを非作動とさせる。項Ｍ＿Ｆｕｓｓ＿Ｋｏｒｒは、最小可能駆動トルクＭＭＩＮがジャンプしたときに実際目標トルクＭＳができるだけジャンプしないようにする動的補正変数である。この変数は、一方で、実際目標トルクＭＳの定常性に対する要求から、他方で、図３−図１１内の曲線４２により示される終極目標トルクに接近することに対する要求から、純粋に代数計算により得られる。項ＭＭＩＮ＿ａｌｔ並びにＭ＿Ｆｕｓｓ＿ａｌｔは、最終の計算サイクル内に存在する値を示す。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】エンジンおよび変速機を含む駆動装置を有する自動車の略系統図である。
【図２】図１の駆動装置の最小および最大可能出力変数が自動車速度に対して目盛られている線図である。
【図３】変速比が変化したときの、最小可能駆動トルク、実際目標駆動トルクおよび終極目標駆動トルクが時間に対して示されている線図である。
【図４】実際目標駆動トルクおよび終極目標駆動トルクの他の出力値を有する、図３に類似の線図である。
【図５】実際目標駆動トルクおよび終極目標駆動トルクのさらに他の出力値を有する、図３に類似の線図である。
【図６】変速機変速比の他の変化における、図３に類似の線図である。
【図７】実際目標駆動トルクおよび終極目標駆動トルクの他の出力値を有する、図６に類似の線図である。
【図８】終極目標駆動トルクの他の経過を有する、図３に類似の線図である。
【図９】終極目標駆動トルクのさらに他の経過を有する、図８に類似の線図である。
【図１０】終極目標駆動トルクのさらに他の経過を有する、図８に類似の線図である。
【図１１】上昇する自動車速度を有する、図８に類似の線図である。
【符号の説明】
【００６９】
１０    自動車
１２    内燃機関
１４    クランク軸
１６    変速機
１８    車輪
１９    駆動装置
２０    ブレーキ
２２    センサ（内燃機関運転パラメータ）
２４    変速機センサ
２６    速度センサ
２８    操作／制御装置
３０    加速ペダル
３２    ブレーキ・ペダル
３４    走行速度制御手段
３６    最小可能出力変数（最小可能駆動トルク）
３８    最大可能駆動トルク
４０、４２    終極目標出力変数（終極目標トルク）
４４    包絡線
４６、４６′    実際目標出力変数（実際目標トルク）
４８    出力希望
ｄｔ１、ｄｔ２    時間区間
ＭＭＩＮ    最小可能駆動トルクの値
ＭＳ    実際目標トルクの値
ＭＺ    終極目標トルクの値
ｖ    速度
【図１】
2006017120.tif 000012
【図２】
2006017120.tif 000013
【図３】
2006017120.tif 000014
【図４】
2006017120.tif 000015
【図５】
2006017120.tif 000016
【図６】
2006017120.tif 000017
【図７】
2006017120.tif 000018
【図８】
2006017120.tif 000019
【図９】
2006017120.tif 000020
【図１０】
2006017120.tif 000021
【図１１】
2006017120.tif 000022